Max Born og opdagelsen af ​​den fødte regel

Max Born (11. december 1882 - 5. januar 1970) var en tysk fysiker, der spillede en vigtig rolle i udviklingen af ​​kvantemekanik. Han er kendt for "Born-reglen", som gav en statistisk fortolkning af kvantemekanik og gjorde det muligt for forskere på området at forudsige resultater med specifikke sandsynligheder. Born vandt Nobelprisen i fysik i 1954 for sine grundlæggende bidrag til kvantemekanik.

Hurtige fakta: Max Born

Max Born blev født den 11. december 1882 i Breslau (nu Wroclaw) Polen. Hans forældre var Gustav Born, en embryolog ved University of Breslau, og Margarete (Gretchen) Kaufmann, hvis familie arbejdede inden for tekstiler. Born havde en yngre søster ved navn Käthe.

I ung alder gik Born i skole på König Wilhelms Gymnasium i Breslau og studerede latin, græsk, tysk, historie, sprog, matematik og fysik. Der kan Born have været inspireret af sin matematiklærer, Dr. Maschke, der viste eleverne, hvordan trådløs telegrafi fungerede.

Born's forældre døde i en tidlig alder: hans mor, da Born var 4, og hans far kort før Born afsluttede skole på Gymnasiet.

Bagefter tog Born kurser i en række videnskabelige, filosofiske, logiske og matematiske fag på Breslau Universitet fra 1901-1902, efter sin fars råd om ikke at specialisere sig i et emne for tidligt kl kollegium. Han deltog også på universiteterne i Heidelberg, Zürich og Göttingen.

Peers ved Breslau University havde fortalt Born om tre matematikprofessorer ved Göttingen - Felix Klein, David Hilbert og Hermann Minkowski. Born gik ud af fordel hos Klein på grund af hans uregelmæssige deltagelse i klasser, selvom han efterfølgende imponerede Klein ved at løse et problem om elastisk stabilitet på et seminar uden at læse litteratur. Klein inviterede derefter Born til at deltage i en universitetspriskonkurrence med det samme problem i tankerne. Born deltog dog ikke oprindeligt og fornærmede Klein igen.

Born skiftede mening og kom senere ind og vandt University of Breslau's Philosophy Fakultetspris for sin arbejde med elasticitet og få en ph.d. i matematik om emnet i 1906 under hans doktorander Carl Runge.

Born blev derefter taget til Cambridge University i ca. seks måneder og deltog i forelæsninger af J. J. Thomson og Joseph Larmor. Han gik tilbage til Göttingen for at samarbejde med matematikeren Hermann Minkowski, som døde efter et par uger på grund af en operation for blindtarmbetændelse.

I 1915 blev Born tilbudt en professorstilling ved Universitetet i Berlin. Muligheden faldt imidlertid sammen med begyndelsen af ​​første verdenskrig. Born tiltrådte den tyske luftvåben og arbejdede på lyd varierende. I 1919, efter første verdenskrig, blev Born professor ved universitetet i Frankfurt-am-Main.

I 1921 vendte Born tilbage til universitetet i Göttingen som professor, en stilling, han havde i 12 år. Hos Göttingen arbejdede Born med termodynamik i krystaller og blev derefter primært interesseret i kvantemekanik. Han samarbejdede med Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg og en række andre fysikere, der også ville gøre banebrydende fremskridt inden for kvantemekanik. Disse bidrag ville hjælpe med at skabe grundlaget for kvantemekanik, især dens matematiske behandling.

Born så, at noget af Heisenbergs beregning svarede til matrixalgebra, en formalisme, der i vid udstrækning bruges i kvantemekanik. Desuden overvejede Born fortolkningen af Schrödingers bølgefunktion, en vigtig ligning for kvantemekanik, der blev opdaget i 1926. Skønt Schrödinger havde givet en måde at beskrive, hvordan bølgefunktionen, der beskriver et system, ændrede sig over tid, var det uklart, hvad bølgefunktionen svarede til.

Born konkluderede, at kvadratet for bølgefunktionen kunne fortolkes som en sandsynlighedsfordeling, der ville forudsige resultatet givet af et kvantemekanisk system, når det blev målt. Selvom Born først anvendte denne opdagelse, nu kendt som Born-reglen, for at hjælpe med at forklare, hvordan bølger spredte, blev den senere anvendt på mange andre fænomener. Born blev tildelt Nobelprisen i fysik fra 1954 for sit arbejde med kvantemekanik, med særlig vægt på Born-reglen.

I 1933 blev Born tvunget til at emigrere på grund af den nazistiske partis opkomst, hvilket fik hans professorat til at blive suspenderet. Han blev lektor ved Cambridge University, hvor han arbejdede med Infeld på elektrodynamik. Fra 1935-1936 blev han i Bangalore, Indien ved Indian Institute of Science og arbejdede sammen med Sir C.V. Raman, en forsker, der vandt Nobelprisen i fysik fra 1930. I 1936 blev Born professor i naturfilosofi ved University of Edinburgh, hvor han blev der i 17 år, indtil hans pension i 1953.

Born vandt en række priser i løbet af sin levetid, herunder:

• 1939 - Fellowship of the Royal Society
• 1945 - Gunning Victoria Jubilee Prize fra Royal Society of Edinburgh
• 1948 - Max Planck-medalje fra det tyske fysiske samfund
• 1950 - Hughes Medal fra Royal Society of London
• 1954 - Nobelpris i fysik
• 1959 - Grand Cross of Merit med Star of the Order of Merit, fra den tyske forbundsrepublik

Born blev også gjort til æresmedlem i adskillige akademier, herunder de russiske, indiske og kongelige irske akademier.

Efter Born's død oprettede det tyske fysiske samfund og det britiske institut for fysik Max Born-prisen, der uddeles årligt.

Efter pensionering bosatte sig Born sig i Bad Pyrmont, et kursted nær Göttingen. Han døde den 5. januar 1970 på et hospital i Göttingen. Han var 87 år gammel.

Born's statistiske fortolkning af kvantemekanik var banebrydende. Takket være Born's opdagelse kan forskere forudsige resultatet af en måling udført på et kvantemekanisk system. I dag betragtes Born-reglen som et af kvantemekanikens nøgleprincipper.

• Kemmer, N. og Schlapp, R. “Max Born, 1882-1970.”
• Landsman, N.P. "Den fødte regel og dens fortolkning."
• O’Connor, J.J. og Robertson, E.F. “Max Born.”